- Ressourcenfieber - Seltene Erden & kritische Metalle

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1 - Ressourcenfieber - Seltene Erden & kritische Metalle Dipl.-Geogr. Andreas Manhart Vortrag in der Reihe Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum, 08. Februar 2012

2 Öko-Institut e.v. Das Öko-Institut ist eine der europaweit führenden, unabhängigen Forschungs- und Beratungseinrichtungen für eine nachhaltige Zukunft. Auf Basis einer wertorientierten wissenschaftlichen Forschung berät das Öko-Institut Entscheidungsträger aus Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft. An den drei Standorten Freiburg, Darmstadt und Berlin beschäftigt das Institut über 125 MitarbeiterInnen, darunter mehr als 85 WissenschaftlerInnen. Geschäftsstelle Freiburg Büro Berlin Büro Darmstadt

3 Öko-Institut e.v. Jährlich bearbeiten sie mehr als 200 nationale und internationale Projekte in folgenden Arbeitsgebieten: Chemikalienmanagement und Technologiebewertung; Energie und Klima; Immisions- und Strahlenschutz; Landwirtschaft und Biodiversität; Nachhaltigkeit in Konsum, Mobilität, Ressourcenwirtschaft und Unternehmen; Nukleartechnik und Anlagensicherheit sowie Recht, Politik und Governance Geschäftsstelle Freiburg Büro Berlin Büro Darmstadt

4 Was ist dran am Medienrummel? Was hat das Thema mit Umwelt und Nachhaltigkeit zu tun? 3 Gründe 4

5 Grund 1 Umweltauswirkungen des Bergbaus Gold Wert: 1318 Euro / Feinunze (31,104g) 556 kg CO 2 e / Feinunze Vergleichbar mit 4000 km Autofahrt Und: Im Goldbergbau werden 11% aller Quecksilberemissionen verursacht 5

6 Grund 1 Umweltauswirkungen des Bergbaus 4 der 10 am schlimmsten verseuchten Orte wurden durch Bergbau und/oder Erzverhüttung kontaminiert Sukinda, Indien (Cr ) La Oroya, Peru (Cu, Pb, Zn, Ag, Au ) Norilsk, Russland (Ni, PGMs ) Kabwe, Sambia (Pb, Zn, Cd, Mn, V ) 6

7 Grund 2 Soziale Auswirkungen der Rohstoffgewinnung RICI Wert Anzahl Konflikte Quellen: Heidelberger Institut für internationale Konflikt- Forschung Rogers International Commodity Index 7

8 Grund 3 Bedeutung für Nachhaltigkeitstechnologien Windkraft: Seltenen Erden (Neodym, Praseodym, Dysprosium) Photovoltaik: Gallium, Tellur, Germanium, Indium Elektromobilität: Seltene Erden, Lithium, Kobalt Katalyse: Platin Gruppen Metalle (PGMs), Seltene Erden Energiesparlampen & LEDs: Seltene Erden, Indium, Gallium Gasturbinen: Rhenium 8

9 Inhalt 1. Welche Stoffe sind kritisch? 2. Kobalt Armut & High-Tech 3. Seltene Erden Metalle für Magnete, Lampen & Co 4. Lösungsansätze 9

11 Was ist kritisch? EU 2010 Öko Institut 2009 U.S. Department of IZT & Aldelphi 2011 Energy 2010 Antimon x x (höchste Kritikalität) Beryllium x Bismut x (hohe Kritikalität) Chrom x (hohe Kritikalität) Kobalt x x (long term critical) Fluorit x Gallium x x (short term critical) x (hohe Kritikalität) Germanium x x (long term critical) x (höchste Kritikalität) Graphit x Indium x x (short term critical) x (short term critical) x (hohe Kritikalität) Lithium x (mid term critical) x (mid term near critical) Magnesium x Niob x x (hohe Kritikalität) PGMs x x (mid term critical)* x (hohe Kritikalität)*** Rhenium x (höchste Kritikalität) Seltene Erden x x (mid term critical) x (short term critical)** x (hohe Kritikalität) Silber x (hohe Kritikalität) Tantal x x (mid term critical) Tellur x (short term critical) x (short term near critical) Wolfram x x (hohe Kritikalität) Zinn x (hohe Kritikalität) * Palladium, Platin, Ruthenium ** Dysprosium, Europium, Terbium, Neodym, Yttrium *** Palladium 11

12 Die kritischen Rohstoffe kritisch 12

13 Kritische Rohstoffe und Konfliktmetalle kritisch konfliktfördernd kritisch & konfliktfördernd 13

14 Beispiel Kobalt Armut & High-Tech 14

15 Kobalt Daten zur Weltprimärproduktion Quelle: Öko-Institut 2011, basierend auf USGS

16 Kobalt > 50% der Förderung in der D.R. Kongo Quelle: Öko-Institut

17 Kobalt 60-90% der kongolesischen Förderung durch informelle Kleinbergleute (artisanal mining) 17

18 Kobalt Im artisanalen Kobaltabbau finden ihr Auskommen Davon Kinder unter 15 Jahren Viele Kobalterze sind mit Schwermetallen wie Blei und Uran vergesellschaftet (Strahlenbelastungen von bis zu 24mSv pro Jahr) Todesrate durch Unfälle: Ca. 0,5% pro Jahr (v.a. Überschwemmungen und Schachteinstürze) 18

19 Kobalt Daten zum Weltverbrauch nach Anwendungen batteries - 25% catalysts - 10% superalloy (Ni/Co/Fe) - 20% hardfacing & other alloys - 5% 7280 magnets (all type) - 7% 5600 hard metals - 13% colours - 9% Others - 11% Quelle: CDI

20 Kobalt 25% der Weltkobaltproduktion für Li-Ionen Akkus Kobaltgehalt: Ø 13,8 % der Akkumasse Gesamt: Ca. 3,8 g pro Handy Ca. 6,3 g pro Smartphone Ca. 65 g pro Notebook Ca. 2,5 kg pro Hybridauto 20

21 Kobalt Arbeitsbedingungen bezogen auf einzelne Produkte Handy Smartphone Notebook Hybridauto Arbeitszeit 0,6 Min 1 Min 10 Min 370 Min Kinderarbeit 0,18 Min 0,3 Min 3 Min 104 Min Entlohnung 0,0029 US$ 0,005 US$ 0,05 US$ 1,83 US$ Tödl. Arbeitsunfälle 0, , , , Kalkulatorische Annahme: In jedem Produkt steckt ein Kobaltgemisch entsprechend der Weltmarktanteile der Abbauregionen 21

22 Beispiel Seltene Erden Metalle für Magnete, Lampen & Co. 22

23 Seltene Erden 23

24 Seltene Erden Mit Neodym, Praseodym und Dysprosium werden die heute stärksten Permanentmagnete gefertigt 1920er 1950er 1960er 1970er seit 1980er Quelle: Gutfleisch et al

25 Seltene Erden Festplatten: Lange Zeit eine Hauptanwendung von Seltenen Erden Magneten Seltene Erden Gehalte pro Festplatte (3,5 ): 5 6 g 25

26 Seltene Erden Vergleich zweier Elektromotoren: 50Hz Induktionsmotor Motor mit Seltenen Erden Magneten Mechanische Leistung 1,5 kw 1,5 kw Benötigte elektrische Leistung 2,0 kw 1,7 kw Effizienz 75 % 88 % Gewicht 45 kg 18 kg Volumen cm cm 3 Quelle: Gutfleisch et al Ingenieure werden sich bei vielen Anwendungen für Motoren mit Seltenen Erden entscheiden 26

27 Seltene Erden Auch gesetzliche Vorgaben zur Energieeffizienz machen einen vermehrten Einsatz von Seltenen Erden erforderlich. 27

28 Seltene Erden Entwicklung der Produktionsmengen von Seltenen Erden Magneten Quelle: Gutfleisch et al

29 Seltene Erden Nd Ce La June 2010 Aug 2010 Price ($/kg) Nov 2010 Dec 2010 Jan 2011 Feb 2011 March 2011 Apr 2011 May th June 2011 Preisentwicklung einiger Seltener Erden Quelle: asianmetal.com

30 Seltene Erden Wesentliche Umweltrisiken beim Abbau: Radioaktive Stoffe, die über Staub und Wasser Mensch und Umwelt schädigen Rückstände aus der Erzaufbereitung (Flotationsberge): Enthalten radioaktive und toxische Stoffe aus dem Gestein und aus den chemischen Hilfsmitteln Ablagerung in künstlichen Teichen Kontinuierlicher Grundwassereintrag bei Undichtigkeiten Risiko von Dammbrüchen (siehe Rotschlamm in Ungarn) 30

31 Seltene Erden Produktion in China (97 % der Weltproduktion) Batou Obo Mine die größte Selten Erden Mine Umweltschäden: radioaktive Stäube, Lungenkrebs, Grundwasserverunreinigung Ionen-Adsorptions-Tone in Süd-China Hohe Gehalte an schweren Seltenen Erden In-situ Laugung, hydro-geologisch nicht kontrollierbar Zahlreiche kleine illegale Minen Schätzungsweise t Seltene Erden Oxide, die illegal abgebaut und exportiert wurden Vermutlich haben diese Minen keinerlei Umweltschutzvorrichtungen 31

32 Seltene Erden Umweltpläne der chinesischen Regierung Schließen der kleinen illegalen Minen. Konzentration und Konsolidierung der Seltenen Erden Wirtschaft Installation von Umweltschutztechnologien im Bergbau und in der Verarbeitung Chinesische Exporte Chinesische Exporte in 2010: - 29 % im Vergleich zu Anhaltende Exportrestriktionen in

34 Lösungsansätze 1. Effizienter Einsatz 2. Recycling 3. Fairer Abbau (sozial und ökologisch) 34

35 Lösungsansätze Effizienter Einsatz Im Bereich des effizienten Einsatzes kritischer Rohstoffe ist sehr viel Dynamik gekommen Dahinter stehen intrinsische Interessen der Industrie, Risiken durch Knappheiten und Preisanstiege vorzeitig abzufangen Beispiele: Forschung zu Magneten mit weniger Seltenen Erden Optimierter Platineinsatz bei Katalysatoren Forschung zur Substitution von Indium 35

36 Lösungsansätze Recycling Fortschritte beim Pre-Consumer-Recycling (Produktionsabfälle) Probleme beim Post-Consumer-Recycling (Nachgebrauchsphase) Beispiel Notebook: A: Leiterplatten B: LCD Bildschirm C: Akkublock D: Optisches Laufwerk E: Festplattenlaufwerk F: Stahlbleche, Kühlelemente & Lüfter G: Tastatur H: Kunststoffteile 36

37 Lösungsansätze Recycling 37

38 Lösungsansätze Recycling 38

39 Lösungsansätze Fairer Abbau Oftmals Forderung keine Verwendung von Konfliktrohstoffen Dodd-Frank Act in den USA: Gesetz zur Finanzmarkttransparenz. Für Rohstoffe relevant: 1502 & 1504 Betroffen sind alle Firmen die in an US-amerikanischen Börsen notiert sind. Diese dürfen keine Rohstoffe mehr verwenden, die aus dem Kongo kommen und verdächtigt werden, zur Kriegsfinanzierung beigetragen zu haben. Wenn bewiesen werden kann, dass die Rohstofferlöse nicht zur Kriegsfinanzierung genutzt worden sind, dürfen sie frei verwendet werden (Zertifizierung nötig). Aber: Es gibt bislang keine Zertifizierung. 39

40 Lösungsansätze Fairer Abbau Die unerwünschten Folgen des Dodd-Frank Act: De Facto Handelsembargo gegen Erze aus dem Kongo. Vorübergehender Zusammenbruch vieler Bergbaustrukturen in 2011, steigende Arbeitslosigkeit, Rückfall in Armut. Seitdem steigender Anteil illegaler Exporte v.a. nach Asien. Etablierung neuer, überwiegend fragwürdiger Handelsstrukturen. 40

41 Lösungsansätze Fairer Abbau Alternativen: Kein generelles Handelsembargo gegen Rohstoffe aus Konfliktregionen. Aber: Unterstützung zur Verbesserung der Abbau- und Handelsbedingungen insbesondere im Kleinbergbau. Aufgabenverteilung basierend auf den Marktanteilen der Sektoren und Unternehmen. Lückenlose Zertifizierung der Handelsketten nicht zwangsläufig notwendig Langfristig werden die Bedingungen des Handels darüber entscheiden, wer die Rohstoffe letztendlich erhält. 41

42 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Andreas Manhart Internet: